O presente trabalho teve por objetivo analisar a relação entre o tráfico de pessoas e a cooperação internacional em matéria penal, em especial no âmbito da organização regional MERCOSUL. Visando atingir esse fim, foi realizado pesquisa teórica-empírica. A pesquisa teórica se concentrou não apenas em delimitar o conceito de tráfico pessoas no âmbito nacional e internacional, assim como trazer os principais conceitos sobre a cooperação internacional em matéria penal e seus institutos previstos na Convenção de Palermo e em tratados multilaterais do MERCOSUL. Além disso, buscou-se, na pesquisa teórica, avaliar a necessidade da realização da cooperação para o efetivo combate do tráfico internacional de pessoas. Por sua vez, a pesquisa empírico-dedutiva analisou casos de tráfico internacional de pessoas julgados por Tribunais Regionais Federais entre os anos de 2017 e 2022. Nesta análise, foi observado o uso de mecanismos de cooperação em matéria penal aquém daquilo que é normativamente possível, bem como o baixo número de casos sendo efetivamente julgados.